[发明专利]产生数字牙齿模型的方法

说明书

技术领域

本申请是有关牙齿矫正、牙套制作以及义齿制作领域，尤其是有关修改数字化牙齿模型的倒凹的方法。

背景技术

牙齿的隐形矫治是把由塑料薄片在调整了牙齿位置的牙列模型上形成的负模型作为矫治器械，由患者配戴，利用器械的弹性变形迫使牙齿移位而达到牙齿矫治目的。然而，在一些情况下，调整了牙齿位置的牙列模型存在较大的倒凹，使得在这样的牙列模型上形成的矫治器械很难佩戴到患者的牙列上。在又一些情况下，调整了牙齿位置的牙列模型上的倒凹不够，使得在这样的牙列模型上形成的矫治器械在佩戴到患者的牙列上之后很容易脱落。在制作保护牙齿的牙套时也会遇到类似的情况。

另一方面，在制作义齿的过程中也需要考虑倒凹。在一些情况下，义齿需要靠两边的牙齿来固定，比如利用义齿两侧向外延伸的金属卡环分别套在义齿两侧的牙齿上实现固定。在这种情况下，如果两侧的牙齿存在较大的倒凹，由于本身的弹性不足，金属卡环可能无法进入到较深的倒凹区。这时就需要对倒凹进行填补。另外，在设计义齿形状的时候也需要考虑到两侧牙齿的倒凹情况，使得义齿能够戴入和脱出。

然而，目前对于倒凹的处理是依靠工作人员的经验通过手工进行，即工作人员先通过观察牙齿模型，再根据经验手工填补或加深牙齿模型上的倒凹，然后在经修改的牙齿模型上形成牙科器械。但这种方法效率较低，精确度较差，并且对操作人员的技术要求较高。因此，有必要提供一种新的倒凹处理方法。

发明内容

本申请的一方面提供了一种产生数字牙齿模型的方法，该方法包括：获取表示至少一颗牙齿的状态的数字牙齿模型A；以及基于数字牙齿模型A产生数字牙齿模型A₁，其中，数字牙齿模型A₁与数字牙齿模型A相比减小或增加了倒凹。

简单地说，倒凹是物体沿轴向的径向范围之差。

在一些实施方式中，数字牙齿模型A₁是通过修改数字牙齿模型A而获得的。

在一些实施方式中，上述的方法还包括：检测数字牙齿模型A上的倒凹，其中，对数字数牙齿模型A的修改是基于该探测的结果进行的。

在一些实施方式中，上述的方法还包括：检测数字牙齿模型A上是否存在大于预定阈值的倒凹区域，以及修改数字牙齿模型A，以填补大于预定阈值的倒凹区域。

在一些实施方式中，小于预定阈值的倒凹区域保持不变。

在一些实施方式中，可以对不同的牙齿设置不同的阈值。

在一些实施方式中，倒凹程度以倒凹的深度表示。

在一些实施方式中，对数字牙齿模型A的修改是通过以下实现的：在数字牙齿模型A的倒凹区域内选择一个或多个点；以及把选中的点向外拉，使得该倒凹区域的表面向外变形，从而至少部分填补该倒凹区域。

在一些实施方式中，可以采用Dirichlet自由变形算法、FFD算法（Free-Form Deformation）、基于最小二乘法的全面变形算法、基于均匀B样条基函数的FFD方法（Rational Free-Form Deformation）、基于NURBS基函数的FFD方法（NURBS Free-Form Deformation）、扩展的FFD算法（extend Free-Form Deformation）、DFFD（Direct Manipulation ofFFD）、IFFD（Implicit FFD）等算法来计算因表面上的点移位而造成的表面变形。

在一些实施方式中，计算机自动检测和填补数字牙齿模型A上的倒凹。

在一些实施方式中，可以用递归法或迭代法自动对倒凹进行检测和填补。

在一些实施方式中，可以利用计算机自动检测数字牙齿模型A上的倒凹，计算机根据用户指令修改数字牙齿模型A，以填补倒凹，获得数字牙齿模型A₁。

在一些实施方式中，可以采用Laplacian平滑算法、Curvature平滑算法、加权Laplacian算子算法等算法来平滑经修改的表面。

在一些实施方式中，数字牙齿模型A₁是通过以下产生的：基于数字牙齿模型A产生对应的数字负模型B；把数字负模型B套入数字牙齿模型A；根据数字负模型B套入数字牙齿模型A的过程中的变形和/或受力，修改数字负模型B获得数字负模型B₁；以及基于数字负模型B₁产生对应的数字牙齿模型A₁。

在一些实施方式中，数字负模型B是按预定的位置和方向套入数字牙齿模型A。